人教版（2019）高中物理 第十三章《电磁感应与电磁波初步》单元测试 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、单选题（本大题共 6 小题，共 24 分） 1. 关于磁场的磁感线，下列说法正确的是（） A. 条形磁铁的磁感线从磁铁的 N 极出发，终止于磁铁的 S 极 B. 磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场 强 C. 磁感线是客观存在的物质，没画磁感线的地方就表示磁场不存在 D. 通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆 2. 在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针 N 极向东偏转， 由此可知（ ） A. 一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的 N 极靠近小磁针 B. 一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的 S 极靠近小磁针 C. 可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过 D. 可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过 3. 4. 下列所示各图中，小磁针的指向不正确的是 A. B. C. D. 关于磁场的有关概念,下列说法正确的是( ) A. 磁通量是描述穿过某一面及的磁感线条数，有方向性，是矢量 B. 磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向无关 C. 磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 D. 磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的强弱 5. 在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线,其中通有 向纸面外的恒定电流,匀强磁场的磁感应强度为 1T,以直导线为中 心作一个圆,圆周上 a 处的磁感应强度恰好为零,则下述说法对的 是( ) A. b 处磁感应强度为 2T ，方向水平向右 B. c 处磁感应强度也为零 C. d 处磁感应强度为 ❑ √ 2T ，方向与匀强磁场方向成 45 ° 角 D. c 处磁感应强度为 2T ，方向水平向左 6. 关于雷达的特点的叙述，下列说法正确的是( ) A. 雷达所用无线电波的波长比短波更长 B. 雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标 C. 雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离 D. 雷达在能见度低的黑夜将无法使用 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16 分） 7. 下列说法正确的是 A. 普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值 ɛ 的整数倍”， 从而建立了“能量量子化”观点 B. 如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物 体就被称为“黑体” C. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 D. 爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由 一个个不可分割的能量子组成的” 8. 下列说法不正确的是( )。 A. 微波炉中使用的微波是一种无线电波 B. 所有物体都会发射红外线，热物体的红外线辐射比冷物体的红外线辐射强 ¿ C. 可见光也是一种电磁波，不同颜色的光是波长 ¿ 频率 ¿ 范围不同的电磁波 D. 太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有 X 射线、 γ 射线， 但无无线电波 9. 下图是一种简易风速仪的示意图．当水平方向有风吹来时， 风速仪的外接电流计就有示数．下列说法正确的有 () A. 该风速仪工作时应用了电磁感应原理 B. 该风速仪工作时应用了电流的磁效应 C. 风速越大，电流计的示数越大 D. 风速越大，电流计的示数越小 10. 如图甲所示，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线下方有一静止的灵敏小磁 针．现在导线中通以图甲所示的恒定电流，测得小磁针偏离南北方向的角度 θ 的 正切值 tan θ 与小磁针离开导线的距离之间的关系如图乙所示．若该处地磁场的水 平分量为 B0，则下列判断中正确的是( ) A. 通电后，小磁针的 N 极向纸里偏转 B. 通电后，小磁针静止时 N 极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方 向 C. 电流在 x 0 处产生的磁场的磁感应强度大小为 D. x 0 处合磁场的磁感应强度大小为 2 B0 三、实验题（本大题共 2 小题，共 18 分） ❑ √3 B 3 0 11. （1）如图所示的实验装置是用来研究________（选填“电流的磁效应”或“磁场对通 电导线的作用”）的。 （2）实验前，开关断开，小磁针静止在水平桌面上，小磁针正上方的导线与小磁 针的 NS 方向平行，此时，小磁针的 N 极指向地理________（选填“北极”或“南 极”）附近。 （3）开始实验，闭合开关，从上往下看，小磁针将沿________（选填“顺时针”或 “逆时针”）偏转一定角度。 12. (1) 远距离输电都采用高压输电的方式，其主要优点是________。 A.可增大输电电流 失 B . 可加快输电速度 C.可减少输电线上的能量损 D . 可防止不法分子窃电 (2) 用图示装置进行电磁感应实验，下列操作不能形成感应电流的是________。 A.开关闭合和断开的瞬间 B.开关闭合，移动滑动变阻器的滑动触头 C.开关闭合后线圈 A 在 B 中插入或拔出 D.只有开关保持闭合 四、计算题（本大题共 4 小题，共 42 分） 13. 某地地磁场磁感应强度 B 的水平分量 Bx＝0.30×10-4 T，竖直分量 By＝0.40×10-4T． 求： (1)地磁场 B 的大小及它与水平方向的夹角． (2)在水平面内 2.0 m2 的面积内地磁场的磁通量 Φ. 14. 如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场 B=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为 O,半径为 10cm,现于纸面内先后放上 a、b 两个圆形单匝线圈,圆心均在 O 处,a 线圈 半径为 10cm,b 线圈半径为 15cm.问: (1)在 B 减为 0.4T 的过程中,a 和 b 中磁通量分别改变多少? (2)磁感应强度 B 大小不变,方向绕直径转过 60°过程中,a 线圈中磁通量改变多少? (3)磁感应强度 B 大小、方向均不变,线圈 a 绕直径转过 180°过程中,a 线圈中磁通量 改变了多少? 15. 如图所示，固定于水平面上的金属架 CDEF 处于竖直向 下的匀强磁场中，金属棒 MN 沿框架以速度 v 向右匀速运 动。t=0 时，磁感应强度为 B0，此时 MN 到达的位置使 MDEN 构成一个边长为 l 的正方形。为使 MN 棒中不产生 感应电流，从 t=0 开始，磁感应强度 B 应怎样随时间 t 变化?请推导出这种情况下 B 与 t 的关系式。 16. 如下图所示，两根平行导轨固定在水平面上，倾角为 α=37°，两导轨之间的距离 为 L=1m，两虚线 1、2 之间的距离为 x=2m，且存在垂直导轨平面的磁场（图中未 画出），两质量均为 m=0.05kg、阻值均为 R=5Ω 的导体棒垂直地放在导轨上，两 导体棒用长度为 x=2m 的轻质绝缘杆固定．在导体棒 Q 与虚线 1 重合处，将装置无 初速度释放，当导体棒 Q 刚好运动到虚线 2 时装置开始匀速运动．已知两导体棒 与导轨之间的动摩擦因数均为 μ=0.5，磁场的磁感应强度大小为 B=1.0T，sin37°=0.6，cos37∘=0.8，g=10m/s2．求： （1）当导体棒 Q 刚好运动到虚线 2 时的速度应为多大? （2）从开始运动到匀速过程中导体棒 P 上产生的焦耳热为 Q1，从匀速到导体棒 P 运动到虚线 2 的过程中导体棒 Р 上产生的焦耳热为 Q2，则 Q1:Q2 应为多少? （3）如果从导体棒 Q 运动到与虚线 2 重合时作为计时 0 点，欲使闭合电路中没有 感应电流产生，则磁感应强度 B′随时间 t 的变化规律应是什么? 人教版（2019）高中物理 第十三章《电磁感应与电磁波初步》单元测试答案 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】C 6.【答案】C 7.【答案】ABD 8.【答案】AD 9.【答案】AC 10.【答案】AC 11.【答案】（1）电流的磁效应；（2）北极；（3）顺时针 12.【答案】 (1) C ； (2) D 。 13.【答案】解：（1）根据平行四边形定则 B＝ √B +B ❑ 2 x 2 y ＝0.50×10－4 T 设 B 与水平方向的夹角为 α，则 tan α = By 4 = ，所以 α＝53° Bx 3 (2) 题中地磁场与水平面积不垂直，取其与水平面垂直的 By 分量，所以磁通量为 Φ＝ ByS＝0.80×10－4 Wb 14.【答案】解：（1）磁场的面积为：S=πr2=0.01π，故 A 和 B 线圈的有效面积均为 0.01π； 在磁感应强度 B 减少为 0.4T 的过程中，A 和 B 线圈的磁通量改变量均为： △Φ=△BS=（0.8-0.4）×π×0.01=4π×10-3Wb=1.256×10-2Wb （2）磁感应强度 B 大小不变，方向绕直径转过 60°过程中，a 线圈中磁通量改变： △Φ1=Bπr2(sin90°-sin30°)=0.8×3.14×(10-1)2×(1-0.5) Wb=1.256×10-2Wb （3）磁感应强度 B 大小、方向均不变，线圈 a 绕直径转过 180°过程中，a 线圈中磁通 量改变了：△Φ2=2BS=5.024×10-2Wb 15.【答案】解：要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有： B0l2=Bl（l+vt）， 解之得：B= B0l ； l + vt 答：磁感应强度随时间变化的规律为：B= B0l ． l+ vt 16.【答案】解：（1）在达到稳定速度前，导体棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大， 当导体棒匀速运动时，由平衡条件可知 2mgsinα=BIL+Ff 在垂直导轨方向 FN=2mgcosα 又 Ff=μFN 此时感应电动势为 E=B0Lv 又由闭合电路的欧姆定律 E=I·2R 由以上整理代入数据得 v=2m/s （2）从运动到匀速的过程中，根据能量守恒可得，减小的重力势能转化为动能、因摩 擦而产生的内能和整个电路中产生的焦耳热，则有 2mgxsinα= 1 2 μ mgxcosα+Q 2 ×2mv +2 又 Q=2Q1 则导体棒 P 中产生的焦耳热为 Q1=0.1J 从匀速到导体棒 P 运动到虚线 2 的过程中， 导体棒 P 所受的安培力为 F 安= 电路中上产生的热量 Q′= B2 L 2 v 2R B 2 L2 v x =0.4J 又 Q′=2Q2 2R 则解得导体棒 P 上产生的焦耳热是 Q2=0.2J 解得 Q1:Q2=1:2 （3）欲使电路中不产生感应电流，则应使回路中的磁通量保持不变，此时导体棒将沿